Многообещающая терапия, которая лечит рак крови, используя возможности иммунной системы для нацеливания и уничтожения раковых клеток, теперь может более эффективно лечить солидные опухоли. Благодаря недавнему исследованию, опубликованному в Молекулярная терапия – методы и клинические разработки Дэна Каппабьянки и Кришану Саха из Висконсинского института открытий, химерная Т-клеточная терапия с использованием рецепторов к антигену (CAR) может быть улучшена путем изменения условий, в которых Т-клетки выращиваются. И все это было обнаружено случайно.
Т-клетки — это белые кровяные тельца, имеющие решающее значение для реакции иммунной системы на инфекции и рак. Они могут быть модифицированы с помощью технологии редактирования генома CRISPR / Cas9 для экспрессии специфического рецептора, который перенаправляет их естественные «инстинкты убийства» в сторону нацеливания на раковые клетки, особенно в опухолях. Т-клетки могут «запоминать» патоген после первого контакта, обеспечивая более быстрый и сильный ответ при повторном столкновении, подобно тому, как вакцины обучают иммунную систему распознавать специфические патогены и бороться с ними.
Но для того, чтобы клетки использовались в качестве надежного средства лечения рака, они должны быть получены в особых условиях в лаборатории.
Мы сравнивали два разных состава Т-клеточных сред с разным содержанием питательных веществ. Интересно, что наш прорыв произошел совершенно случайно. Я непреднамеренно поместил клетки не в ту среду, что неожиданно стало фокусом всей моей диссертации!»
Дэн Каппабьянка, Висконсинский институт открытий
В организме Т-клетки развиваются из стволовых клеток костного мозга. В лаборатории исследователи активируют Т-клетки в среде с дефицитом питательных веществ с низкими концентрациями глюкозы и глютамина, которые необходимы клеткам для получения энергии. Затем они перемещают их в среду с высоким содержанием питательных веществ. Первый шаг подвергает клетки стрессу и запускает специфические процессы, которые могут повысить их способность поражать опухоли, способствовать образованию Т-клеток памяти и отбирать более устойчивые клетки, которые могут выжить при таком низком уровне энергии. Второй этап поддерживает быстрый рост и размножение Т-клеток.
Результатом этого «метаболического прайминга» стало то, что обработанные клетки сохранили свои свойства, подобные стволовым клеткам, тем самым усиливая их способность убивать раковые клетки, трансформироваться в устойчивые клетки памяти и дольше выживать в организме.
«Мы обнаружили, что при кратковременном ограничении употребления сахара, аналогичном трехдневной «кето-диете», наши Т-клетки показали снижение зрелости в конце производственного процесса. Чем менее зрелыми они становятся при повторном введении пациенту, тем дольше он живет, борясь с раком «, — говорит Каппабьянка.
Двухэтапный процесс, по-видимому, также помогает улучшить клеточную память. В CAR-Т-клеточной терапии усиление этих свойств памяти помогает Т-клеткам лучше распознавать рак и бороться с ним с течением времени.
В недавних исследованиях с использованием Т-клеток, выращенных с помощью нового подхода лаборатории, у 63% пациентов наблюдалось частичное или полное уменьшение опухолей на какое-то время. Это улучшение по сравнению с клиническими испытаниями с использованием CAR -T-клеток, которые не выращивались с помощью лабораторного двухэтапного процесса, когда только у 15% пациентов наблюдалось частичное или полное уменьшение опухолей после лечения.
Необходимы дополнительные исследования, чтобы понять ключевые факторы, которые помогают этим CAR-T-клеткам жить дольше и стать эффективными в борьбе с солидными опухолями. Заглядывая в будущее, исследователи надеются, что этот процесс «метаболического восполнения» этих специфических видов CAR -T-клеток может быть адаптирован для крупномасштабного производства с конечной целью лечения пациентов в течение следующих нескольких лет.
«Известный афоризм французского химика Луи Пастера гласит, что «случай благоприятствует только подготовленному уму», — говорит Саха. «Наша незапланированная смена среды — ; действительно случайно -; привела нас на новый путь открытий».
